粉体材料科学与工程培养方案 一、专业简介 粉体材料科学与工程”专业依托“材料科学与工程”一级国家重点学科建设，设有博士点、博士后科研流动站，是国家特色专业和国家本科质量工程重点建设专业，是首批国家“卓越工程师”专业。本专业涉及金属或化合物粉末的制备、并以此为原料制备先进材料，研究材料成分、制备工艺、组织结构和性能之间相互关系，以满足航空航天、新能源技术、生物技术、微电子、汽车工业、国防军工等领域对关键新材料的迫切需求。本专业培养具有坚实的专业理论基础以及材料科学知识、较强的新材料研发能力和创新能力的粉末冶金技术高级专门人才。 二、培养目标 本专业秉承“厚基础、宽专业、高素质、强能力”的人才标准，培养政治思想正确、具有高度的社会责任感、优良的科学文化素养和创新精神、坚实的专业基础、较强的工程实践和工程创新能力、组织和管理能力以及良好国际化视野的高层次、复合型人才。能在材料科学与工程领域，特别是在粉末冶金基础理论、粉末冶金材料（如难熔金属与硬质合金、磁性材料、摩擦减磨材料、粉末高温合金、特种陶瓷材料、电工电子材料）等研究和制造领域从事科学研究与技术开发、工艺设计、材料加工制备、性能检测和生产经营管理、具有国际竞争力的高级专门人才。学生毕业后可在高等院校、科研院所和高新技术企业等从事教学、科研、生产、新材料与材料制备新技术开发以及相关管理方面的工作。 三、培养要求 1、知识要求 拥有良好的人文与社会知识、学科基础知识、专业基础与专业知识。 ①人文与社会知识：掌握一定的哲学、政治学、法学、社会学、心理学等知识。掌握一定的经济、管理等知识，满足工程应用中管理和交流的需要。 ②外语及计算机知识：掌握一门外国语，能顺利地阅读和翻译专业外文技术资料，有较强的听说读写能力；了解计算机基本原理，掌握一种以上计算机语言，能熟练应用计算机解决本专业问题。 ③学科基础知识：掌握材料科学与工程学科所需的数学、物理、化学等自然科学基础的知识
三、简答与论述 1.粉体与固体的主要区别。库伦粉体、粉体密度的表示方法及含义。 答：区别：粉体在少许外力的作用下呈现出流动性和变形，它是介于流体和固体之间的一种特殊存在形式，是气、液、固相之外的第四相。 库伦粉体：若滑移面上的切应力τ与垂直应力σ成正比，τ=μσ+C的粉体称为库伦粉体。粉体密度： ①真密度ρt:，ρt = w/Vt,是指粉体质量（w）除以不包括颗粒内外空隙的体积（真体积Vt）求得的密度； ②颗粒密度ρg或ρp:ρg = w/Vg,是指粉体质量除以颗粒体积Vg所求得密度。 颗粒体积（Vg）：包括封闭细孔在内的体积，而颗粒表面的凹下、裂缝、开口的孔洞不包括在内； ③松密度ρb(亦称表观密度、容积密度、填充体积),ρb= w/Vb粉体质量除以该粉体所占容器的体积V（堆积体积） 堆积体积（Vb）：包括颗粒体积及颗粒之间空隙的体积。 ④振实密度填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得。 2.粉体产生粘附性与凝聚性的主要原因。 答：①干燥状态下：范德华力(取向力、诱导力、色散力)、静电力 ②润湿状态下：液体桥、固体桥 液体桥：粉体与固体或粉体颗粒之间的间隙部分存在液体 固体桥：溶解的溶质干燥而析出结晶 3.同一颗粒由于定义和测量的方法不同，所得到的粒径值也不同，常用的表示粒径的方 法主要有哪些。 答：演算直径：通过测定某些与颗粒大小有关的性质（如表面积、体积等），在一定条件下或通过一定的公式推导出的具有线性量纲的“虚拟直径” 三轴径：以l、b、h定义的粒度平均值称为“三轴径” 定向径：Feret径、Martin径、定向最大径 当量径：球当量径、圆当量径 4.球磨机的工作状态，球磨机的主要工作参数（工作转速、临界转速、转速比、功率、 产量）的概念及应用。 答：临界转速nc：研磨体出现离心状态时球磨机筒体的最低转速 适宜转速：最外层研磨体获得最大粉碎功时的转速 K(转速比): K=n/ nc 实际工作转速ng： 磨机功率计算： 磨机产量计算： 5.中位粒径、最频粒径、标准偏差的概念及计算。 答：（1）中位粒径D50：在粉体物料的样品中，把样品的个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径。 （2）最频粒径（粒数众径）：在频率分布图上，纵坐标最大值所对应的粒径，即在颗粒群中个数或质量出现几率最大的颗粒粒径 （3）标准偏差（均方差根）：标准偏差以σ表示，几何标准偏差以σg表示。表示粒度频率分布的离散程度;其值越小，分布越集中
1、中位粒径：D 50，在物料的样品中，把样品个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径 2、壁效应：在接近固体表面的地方，粉料的随机填充存在局部有序。这种局部有序的现象是壁效应 3、粉碎平衡：当物料粉碎到一定程度时，物料在机械力作用下的粒度减小与已细化的微小颗粒再团聚达到平衡，物料粒度几乎不再变化的时候，称为粉碎平衡 4、摩擦角：由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角 5、相对可燃性：在可燃性粉末中加入惰性的非可燃性粉末均匀分散成粉尘云后，用标准点火源点火，使火焰停止传播所需要的惰性粉体最小加入量（%）称为相对可燃性 6、粉碎机械力化学：在固体物料粉碎过程中，设备施加于物料的机械力除了使物料粒度减小、比表面积增大外，还发生机械力与化学能的转化，使材料发生结构变化、物理化学变化。这种在机械力作用下锁诱发的物理、化学变化过程称为粉碎机械力化学。 另答案：研究粉碎过程中伴随的机械力化学效应的学科，应用粉体材料的机械力化学改性制备无机颜料制备纳米金属非晶态金属及合金制备新型材料 7、屈服轨迹：一组粉体样品在同一垂直应力条件下密实，然后在不同的垂直应力下，对每个粉体样品做剪切破坏试验，所得到的粉体破坏包络线称为该粉体的屈服轨迹 8、整体流：物料从料斗出口处全面积的泄出，全部物料都处于运动状态的流动。（料仓内整个粉体层能够大致均匀地下降流动，这种流动型称为整体流。这种流动常发生在带有相当陡峭而光滑的料斗内） 二．简答 1、表征粒度分布特征参数是什么？粉体的填充指标有哪些？ 特征参数：中位粒径D 50、最频粒径、标准偏差； 填充指标：容积密度、填充率、空隙率 2、等径球体随机填充的类型有哪些？ 1、等径球规则填充； 2、随机或不规则填充：随机密填充、随机倾倒填充、随机疏填充、 随机极疏填充；3、壁效应 3、写出几种实际颗粒的堆积规律（P27） 堆积规律：当仅有重力作用时，容器里实际颗粒的松装密度随着容器直径的减少和颗粒层高度的增加而减小。对于粗颗粒，较高的填充速度导致松装密度较小。但是对于像面粉那样的有粘聚力的细粉末，减慢供料速度可得到松散的堆积。 4、粉体层中液体有几种？各有何特点？ 1、粘附液：粘附在粉体物料的表面； 2、楔形液：滞留在颗粒表面的凹穴中或沟槽内；，即在颗粒间的切点乃至接近切点处形成鼓状的自由表面而存在的液体； 3、毛细管上升液：保存在颗粒间的间隙中； 4、浸没液：颗粒浸没的液体 5、粉体的润湿应用的典型实例，写两例。 1、表面涂覆或包裹：用硬脂酸钠改性MgO 粉体，在吸附层中的硬脂酸根离子的亲水基朝向水相，接触角减小，是粉体润湿性增强； 2、热处理：对陶瓷颗粒进行热处理可以提高金属对陶瓷的润湿性。通过热处理可以除去吸附在陶瓷表面的氧，以免金属氧化在界面形成氧化物阻止金属与陶瓷元素相互扩散。对陶瓷颗粒进行预热处理可以消除颗粒表面吸附的杂志和气体，提高润湿性。 6、粉体摩擦角具体包括哪些角度? 1 内摩擦角、 2 安息角、 3 壁面摩擦角和滑动摩擦角、 4 运动角 7、流动与不流动的判据？（P48） 如果颗粒在流动通道内形成的区服强度不是已支撑住流动的堵塞料，那么在流动通道内将产生重力流动。 根据Jenike 公式可以计算得到料仓和料斗中的压力分布，从而得到物料单元体受到的密实最大主应力； 流动函数 FF ： 时，FF
中国材料研究学会 国际材料研究学会联合会成员，中国材料科学与工程领域国家级学会。https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 中国硅酸盐学会 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 中国颗粒学会 含学会建设，学会会员，学会活动，科学普及。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 中国科学院纳米科技网 从事纳米科技研究、开发的研究单位。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 纳米科技基础数据库 中科院数据库网站，提供国内外纳米科技基础数据研究信息的平台。https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 纳米科技网 含纳米新闻、纳米科技、纳米论坛、纳米产业等内容。https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 纳米科技网 介绍纳米科技。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 电子材料大市场 含电子材料新闻、资讯、科技、论文、产业等内容。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 浙江纳米 提供纳米行业信息、科研发展动态。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 中国超硬材料网 介绍人造金刚石原料、人造金刚石及其制品的行业信息。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 中国电子材料网 提供信息产业基础产品及材料信息。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 中国粉体工业信息网 介绍超细粉体研究、动态信息与工程技术开发。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 中国功能材料网 主要报导中国功能材料领域的现状、动态与信息。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 材料复合新技术信息门户 提供材料学科的各类文献资源以及导航。 https://www.doczj.com/doc/8d1932492.html, 材料与测试网 提供材料与测试领域的信息服务。
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（1）三轴径 利用外接长方体的长、宽、高定义粒子尺寸称三轴径 （2）投影圆当量径 以与颗粒轮廓性质相同的圆的直径表示粒度，与投影面积相等的圆的直径称为投影圆当量径，表示为DH=（4a/π）1、2 （3）球当量径（表面积球当量径、体积球当量径、比表面积球当量径） （4）粉体粒度分布的频率分布函数物理意义 它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量，即可理解为在粉体样品中，某一粒度大小或某一粒度大小范围内的颗粒在样品中出现的百分含量 （5）粉体粒度分布的累积（筛上或筛下）分布函数物理意义 将颗粒大小的频率分布按一定方式累计，便得到相应的累积分布。 累积筛下：按粒径从小到大进行累积，一般用“—”表示，表示为小于某一粒径的颗粒数或颗粒质量的百分数 累积筛上：按粒径从大到小进行累积，一般用“+”表示，表示为大于某一粒径的颗粒数或颗粒质量的百分数 （6）频率分布函数和累积分布函数的关系
（7）正态分布的频率分布函数表达式、曲线特点及其标准偏差 （8）对数正态分布的频率分布函数表达式、曲线特点及其标准偏差 （9）由颗粒群某物理特性的定义函数求颗粒群平均粒径 （10）假设颗粒群粒度频率分布函数符合对数正态分布，求P15页表2-8中各种平均粒径具体表达式（类似作业，强调推导过程） （13）体积形状系数、表面积形状系数、比表面积形状系数的定义 在表征粉末体性质,具体物理现象和单元过程等函数关系时,把颗粒形状的有关因素概括为一个修正系数加以考虑,该系数即为形状系数 （14）粒径测量方法有哪些？重点了解筛分法、库尔特计数器、激光粒度仪测量粒度的原理
激光衍射法又称小角度激光光散射法，应用了完全的米氏散射理论。颗粒在激光束的照射下，散射角与颗粒直径成反比，散射光强与角度的增加呈对数规律衰减。
综合测试试题一 一、名词解释：（20分） 1．地基处理 2．复合地基 3．碎石桩 4．桩土应力比 5．面积置换率 6．掺入比 7．加筋土挡墙 8．土工聚合物 9．托换技术 10．土钉 1．地基处理：在天然地基较弱的情况下，不能够满足地基强度和变形等要求，则预先要经过人工处理以后再建造基础的地基加固方法。 2．复合地基：由两种刚度（或模量）不同的材料（桩体和桩间土）所组成，在相对刚性基础下，两者共同分担上部荷载并协调变形（包括剪切变形）的地基。 3．碎石桩：是一种粗颗粒土桩，具体是指用振动﹑冲击或振动水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石挤压土孔中，形成大直径的由碎石所构成的密实桩体。 4．桩土应力比：在外荷载作用下，复合地基中桩体的竖向平均应力与桩间土的竖向平均应力的比值。它是复合地基中的一个重要设计参数，它关系到复合地基承载力和变形的计算。5．面积置换率：在外荷载作用下，复合地基中桩身截面面积与影响面积的比值。 6．掺入比：是指掺加水泥浆的重量与被加固软土的重量的百分比。 7．加筋土挡墙：由填土中布置的一定量的带状拉筋以及直立的强面板三部分所组成的一个整体复合结构。 8．土工聚合物：是岩土工程领域的新型建筑材料，是由聚合物形成的纤维制品的总称，而这些材料都是由聚酰胺纤维（尼龙）﹑聚酯纤维（涤纶）﹑聚丙烯腈（腈纶）和聚丙烯纤维（丙纶）等高分子聚合物加工而合成的。 9．托换技术：指解决对原有建筑物的地基需要处理和基础需要加固或改建等问题；解决在原有建筑物基础下需要修建地下工程以及邻近建造新工程而影响原有建筑物的安全等问题 的技术总称。 10．土钉：是将拉筋插入土体内部，拉筋尺寸小，全长度与土粘结，并在破面上喷射混凝土，从而形成土体加固区，其加固类似于重力式挡墙，用以提高整个边坡的稳定性，适用于开挖支护和天然边坡的加固治理，是一种实用的原位岩土加筋技术。
北方民族大学课程设计报告 院（部、中心）材料科学与工程学院 姓名王芳学号 专业材料科学与工程班级 082 同组人员王选、高稳成、闫晓展、代新、马海龙 课程名称粉体工程与设备 年产3000吨碳化硅微粉的生产线的项目名称 可行性研究报告 起止时间 2010-11-21至2009-12-3
成绩 指导教师王正粟祁利民 北方民族大学教务处制 录目 一、项目的目的和意义··············································二、工艺参数的计算··············································三、设备的选择依据··············································四、成本核算··············································五、效益分析··············································六、环境保护及措施··············································七、小节··············································八、参考文献··············································
一、目的及意义 碳化硅（SiC）是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过 电阻炉高温冶炼而成。 首先，其硬度介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，同时分解温度（2400℃）高、优良的化学稳定性，较强的韧性、良好的抗热震性、显著的电学性能和高导热性能等诸多优良特性，因而被广泛用磨具磨料、耐火材料、耐蚀材料、结构陶瓷等产品的生产原料，也可用作电热原器件、半导体器件等产品生产的原料。 其次，碳化硅微粉堆积密度高，耐磨能力强，硬度高，切削能力强，粒度分布集中并且均匀；具有耐高温,强度大,热膨胀系数小，导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料.有四大应用领域：功能
粉体工程与设备思考题 第一章概述 1、什么是粉体？ 粉体是由无数相对较小的颗粒状物质构成的一个集合体。 2、粉体颗粒的种类有哪些？它们有哪些不同点？ 分为原级颗粒、聚集体颗粒、凝聚体颗粒、絮凝体颗粒 原级颗粒：第一次以固体存在的颗粒，又称一次颗粒或基本颗粒。从宏观角度看，它是构成粉体的最小单元。粉体物料的许多性能与原级颗粒的分散状态有关，它的单独存在的颗粒大小和形状有关。能够真正的反应出粉体物料的固有特性。 聚集体颗粒：由许多原级颗粒靠着某种化学力以及其表面相连而堆积起来的。又称为二级颗粒。聚集体颗粒的表面积小于构成它的原级颗粒的表面积的总和。主要再粉体物料的加工和制造中形成。 凝聚体颗粒：在聚集体颗粒之后形成，又称为三次颗粒。它是原级颗粒或聚集体颗粒或者两者的混合物。各颗粒之间以棱和角结合，所以其表面与各个组成颗粒的表面大体相等。比聚集体颗粒大得多。也是在物料的加工和制造处理过程中产生的。原级颗粒或聚集体的粒径越小，单位表面的表面力越大，越易于凝聚。 絮凝体颗粒：在固液分散体系中，由于颗粒间的各种物理力，迫使颗粒松散地结合在一起，所形成的的粒子群。很容易被微弱的剪切力所解絮。在表面活性剂作用下自行分解。 颗粒结合的比较：絮凝体＜凝聚体＜聚集体＜原级颗粒 3、颗粒的团聚根据其作用机理可分为几种状态？ 分为三种状态：凝聚体（以面相接的原级粒子）、聚集体（以点、角相接的原级粒子团或小颗粒在大颗粒上的附着）、絮凝体 4、在空气中颗粒团聚的主要原因是什么？什么作用力起主要作用？ 主要原因为颗粒间作用力和空气的湿度。 范德华力、静电力、液桥力。在空气中颗粒团聚主要是液桥力造成的。而在非常干燥的条件
粉体自动加料系统的结构设计 摘要本文针对粉体在包装过程中出现的偏析和架桥等问题,根据其物理特性和加料工况要求,通过理论分析,计算和结构设计,在现有的设备中进行改进,设计出一种满足使用要求的加料系统。这种系统主要包括料仓及料斗组件和螺旋输送器,振动料斗的使用使偏析和架桥问题得到解决;螺旋输送器提高了加料精度。 关键词粉体;加料;偏析;架桥 0 引言 工程上将在常态下尺寸比较小,以粉体形式存在的固态颗粒统称为粉体物料,简称粉体。粉体由于颗粒很小、形状很不规则、堆密度和紧实密度差异比较大,造成其内摩擦系数较大、锥角和吸附力较小,使加料过程变得相对困难[1]。偏析和架桥是粉体处理过程中通常都会遇到的两个问题,是由于粉体流动不畅造成的。粉体粒度分布不均匀致使流动时出现偏析,从而导致粒度大的粒子分散于边缘并浮于表层。自由卸料时,小粒子顺利排出而大粒子之间由于相互支撑,形成球表面一一架桥。粉体阻塞料斗排出口,导致物料无法正常排出,使粉体的运输和包装产生很大的困难[2]。本设计以聚丙烯酰胺为例。聚丙烯酰胺简称PAM,广泛用于水处理及电力、采矿、选煤、石棉制品、石油化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保等领域。 1 总体方案设计 所设计的加料系统由2部分组成:1)料仓及料斗组件,用于完成储料、垂直落料和定量计量控制功能;2)螺旋填充器,用于水平输送。该加料系统是为包装机进行定量加料而设计。 2 料斗组件的设计 料斗组件由料斗体、活化锥、激振器等组成。 料斗的落料方式有自然落料,搅动落料,吹气落料,振动落料等方式。自然落料适用于流动性好,不容易产生起拱架桥的物料。而搅动与吹气方式又因为与物料或者空气直接接触,对于密闭空间加料,结构要求很复杂,而且容易产生静电,仅仅适用于开放式落料和不会产生飞扬的物料。所以本设计选择振动落料。 2.1 料斗体的设计 料斗体为倒置的截圆锥壳形钢结构。相关资料表明,用料斗处理粉体物料的生产率与排料口直径的关系可用M≈d2.5来表示。我们并未证实此式可否用于振
《粉体工程》复习题——海公公1平均粒径的表示方法有哪几种？ 个数平均径，长度平均径，面积平均径，体积平均径，平均表面积径，平均体积径，调和平均径，NND,MMD 2粉体的粒度分布的测定方法有哪些？其测量基准和测量范围是什么？ ①显微镜法：颗粒的平面投影图像，普通光学：0.5-200微米；透射电子：几十纳米到几个微米；扫描电子：0.005-50微米 ②筛分法：以重量为基准20-100㎜ ③沉降法：在适当介质中颗粒沉降，导致光强度变化 ④激光衍射法：夫朗和弗衍射原理 ⑤比表面法：假定颗粒为均匀光滑球形 ⑥库尔特粒度仪：颗粒体积，电压脉冲，精度取决于被计数颗粒的数目0.5-200微米 3试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理。 将均匀分散的颗粒悬浊液装入静置的透明容器里，颗粒在重力作用下产生沉降现象，会出现下部浓度大上部浓度小的浓度分布，面对这种浓度变化，从侧向投射光线，由于颗粒对光的吸收散射等效应，使光强减弱，其减弱的程度与颗粒的大小和浓度有关，所以通过光强度变化能反映悬浊液内粉末的粒径组成。 4形状系数和形状指数的意义是什么？ 形状系数：是用来衡量实际颗粒形状与球形或长方形颗粒形状的差异程度；形状指数：是对单一颗粒本身几何形状的指数化，它是根据不同的使用目的，给出颗粒理想的形状图像，然后将理想的形状与实际形状进行比较，找出二者之间差异并指数化。 5用等大球体的规则充填和不规则充填，及不等大球的充填试验研究结果，说明如何才能获得最紧密充填？ 以等径球最紧密堆积为例，在形成最密堆积后，空间存在四个球构成的四面体空隙和有六个球构成的八面体空隙。若基本等径球为E，填入八面体最大径球为2次球J，填入四面体空隙最大等径球为3次球K，再填入4次最大径球与1、2间隙，填5次球最大径球于1、3次球间隙，最后以更微小等径球填入残留空隙，从而构成最紧密填充，即Horsfield填充。 6颗粒密度是如何定义的？何谓真密度，表观颗粒密度？它们之间的区别在哪里？颗粒质量除以表观体积；真密度：是指颗粒的质量除以不包括开孔，闭孔在内的颗粒真体积；表观颗粒密度：颗粒的质量除以包含闭孔在内的颗粒体积。 7气相和液相介质中粉体之间的相互作用力分别有哪些?其中哪些是有利于粉体分 散的,哪些是不利于粉体分散的?
掺合料之矿渣粉测试题及答案 一、判断 1、活性指数试验，到龄期的试体应在试验（破型）前30min从水中取出，并用湿布覆盖至破型。（×） 2、矿渣粉活性指数试验，试块在水中养护时可以水平放置，试块削平面应向上。（√） 3、GB/T18046-2008《用于水泥中的粒化高炉矿渣粉》规定矿渣粉氯离子含量不小于0.02。（×） 4、矿渣粉比表面积检测时，上面的滤纸可以重复使用，而料层下面的不可以重复使用。（×） 5、使用立磨粉磨矿渣时，矿渣入磨不需烘干。（√） 6、当散装工具容量超过生产厂规定出厂编号吨数时，允许该编号数量超过出厂编号吨数。（√） 7、GB/T18046-2008《用于水泥中的粒化高炉矿渣粉》规定，矿渣粉磨时允许加入石膏。（√） 8、矿渣粉试体在水中养护期间，允许全部换水，需注意水温。 （×） 9、矿渣粉密度按GB/T208进行，矿渣粉的体积等于它排开的液体体积，液体使用普通煤油。（×） 10、比表面积按规定称取样品，将样品倒入已预先放好一张滤纸的料桶内，上下晃动 2-3次，使料层平坦，然后再放一张滤纸。（×） 11、从试验样中取出，用于复验仲裁的一份称为封存样。（×） 12、分别测定试验样品和对比样品的抗折强度，两种样品同龄期的抗折强度之比即为活性指数。（×） 13、矿渣粉活性指数检验用试模，深度规定为40mm±0.10mm。
（√） 14、矿渣粉活性指数检验，削平后，用防水墨汁或颜料笔对试体进行编号和做标记。（×） 15、矿渣粉活性指数检验，两个龄期以上试体，每个试模内三条试块为一个龄期。（×） 16、矿渣粉活性指数计算时，计算结果保留两位小数。（×） 17、矿渣的活性系数为矿渣中三氧化二铝与二氧化硅的比值。 （√） 18、矿渣粉封存样保存期限为本批次样品发完后三个月。（√） 19、试体带模养护温度的养护箱温度为20士1℃，湿度大于90%。 （√） 20、从矿渣堆场取矿渣样品时，应将外层除去150-200mm。 （√） 21、GB/T203-2008《用于水泥中的粒化高炉矿渣》规定矿渣玻璃体含量不小于80%。（×） 22、所谓“目”，是指单位长度上筛孔的个数。目数越大表明筛孔越大。（×） 23、水泥：加水拌和成塑性浆体，能胶结砂、石等材料，既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。（√） 24、矿渣玻璃体含量检测，先将矿渣磨细至400m2/kg然后按GB/T18046-2008附录C测定其玻璃体含量。（√） 25、边界粒径下脚标越大越好越能表示粉体粒度分布，如（D1.D99）最好。（×） 26、D3.2一个样品的累计比表面积分布百分数达到50%时所对应的粒径。（×）
材料科学与工程专业转型的实践研究 材料科学与工程专业是我校专业综合改革、深度转型发展的五个试点专业之一。专业转型的目的就是使专业教育更好地满足人才培养目标实现的需要，为培养高质量的人才提供合适的软、硬环境。近几年来，我们从人才培养的目标定位、体制机制建立、培养模式探索、培养方案设计、教学内容与方法改革、师资队伍建设、实训基地建设等诸多方面，进行了较为系统的研究与实践，取得了较好的成效。 1人才培养目标 采取宽口径、强能力、重应用的模式，立足常德、面向湖南、辐射全国，培养和造就能适应国民经济发展，具备包括无机非金属材料、高分子材料科学与工程领域的基础知识和基本技能，能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能测试等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作，适应社会主义市场经济发展高层次、高素质的科学研究与工程技术应用性创新人才。 2体制机制改革 2.1建立以就业为导向的校企合作材料人才培养机制 我院材料科学与工程专业设置的基本宗旨就是要为地方经济发展服务，因而专业发展方向应与区域产业集群发展趋势相适应。近些年来，湘西北地区在材料加工制备方面发展很迅速，形成了高分子通用纤维与高分子特种纤维、塑料管道、复合型材、过滤器件、各类无机粉体材料、陶瓷等方面的集群产业。以地方经济发展需要为导向，确立材料科学与工程专业对应的人才培养方向，因此，我院的材料科学与工程专业确立了有机高分子材料、无机非金属材料两个培养方向。 利用我院与地方40多家相关企业签署的产学研合作协议，建立了不同层次、不同类型的实习实训基地，构筑了以学校为主社会参与的新的人才培养体系，打破了制约应用型创新人才培养的瓶颈，将产业一专业一就业(即三业)三者密切关联起来，形成了以就业为导向的、高素质应用型创新人才培养为目标的校企合作人才培养机制，同时，在校企供需合作中真正形成了资源共享、利益共赢的多赢局面。 2.2建立双师型教师队伍的培养机制 培养和造就一支双师型教师队伍是材料专业转型发展的基本保证。然而，我院材料科学与工程专业招聘的博士基本上从学校直接到学校，企业中实践经验不足。为此，需要建立双师型教师队伍的培养机制，即要求每位专业课的老师联系一到两个企业，并不定期地到企业中参与生产实践，保证每位专业教师每年在企业的时问不低于2个月，为企业解决生产中存在的实际问题。同时，丰富教师的实践经验，提高课堂教学质量。此外，还聘用了一批企业工程技术人员为学生上课，特别是为学生上实践训练课，指导学生设计、创新，与师生一道研究解决生产实际问题。 3人才培养模式改革
1平均粒径的表示方法有哪几种？ 答：①算术平均粒径②几何平均粒径③调和平均粒径④平均面积径 ⑤平均体积径⑥长度平均径⑦面积平均径⑧体积平均径 2.粉体的粒度分布的测定方法有哪些？其测量基准和测量范围是什么？ a筛分法，以重量为基准，粒度小于100mm而大于0.038mm； b显微镜法（包括光学显微镜和电子显微镜），粒度分布是按颗粒数计算的，光学显微镜通常适用测定大于1um的颗粒，电子显微镜测定的粒度可小至0.001um; c沉降法，在适当介质中使颗粒沉降，以沉降速度测定颗粒粒径，0.5—100um; d库尔特计数器，脉冲大小与颗粒体积成正比，以脉冲大小为基准，0.5—200um 激光粒度分析仪，用固体粒子代替小圆屏，假设颗粒呈球形，粒子数很少，不产生多次衍射，以光强大小为基准，2—176um； e透过法，根据流体通过粉体层时的透过性测定粉体比表面积，0.01—100um；吸附法，依据单分子层的吸附量，计算出试样的比表面积，0.003—3um。 3.试用斯托克斯定律说明用沉降法测定颗粒粒径的原理 在密度为ρ1，直径为D的球形颗粒，靠重力在密度为ρ2，粘度为η的流体中沉降时，其沉降速度为 实际上它是与试样颗粒具有相同沉降速度的球体直径， 注意：斯托克斯理论要求颗粒沉降时的雷诺系数Re小于或等于0.2。 4. 形状系数和形状指数的意义是什么？ a 形状系数：形状系数是用来衡量实际颗粒与球形(立方体等)颗粒形状的差异程度,比较的基准是具有与表征颗粒群粒径相同的球的体积,表面积,比表面积与实际情况的差异。表示颗粒形状与球形颗粒不一致的程度。当研究对象为颗粒群，求其形状系数时，其表面积、体积和粒径均需用平均值. b形状指数：是由颗粒外形尺寸的各种无因次组合表征颗粒形状，种类很多，有均整度、体积充满长、面积充满度、球形度、圆形度、圆角度、表面指数。 5. 用等大球体的规则充填和不规则充填，及不等大球的充填试验研究结果，说明如何才能获得最紧密充填？P35 答：1）粉体的最紧密填充：对于混凝土骨料和耐火材料原料而言，获得最紧密填充的粒度级配是一个十分重要的问题与连续粒度体系相比，不连续粒度体系更易形成紧密填充，以提高强度。根据对实际粉体的研究，粗颗粒在65%时填充最紧密。在耐火材料的实际生产中，根据实践总结出三级配料的方法即所谓“两头大，中间小”的确定配料的原则。 2）加压压密填充：施加压力：可以减少颗粒间的相互作用力、粘附力等的作用，使粉体的密度增大。加压压密过程中，附加压力较小时，通过粉体层内颗粒的相对位置移动的填充比较密实，但进一步加大压力，会出现颗粒变形，破碎等情况
目录 粉体自动加料系统的结构设计 (2) 摘要 (2) 0 引言 (2) 1 总体方案设计 (2) 2 料斗组件的设计 (3) 2.1 料斗体的设计 (4) （1） (4) （2） (4) 2.2 活化锥 (4) 2.3 料斗振动形式的选择 (4) 2.4 辅助装置的设计 (5) 3 螺旋填充器的设计 (5) 3.1 螺旋输送器结构尺寸的设计 (5) 3.2 动力的设计[10] (6) 4 结论 (6) 参考文献 (7)
粉体自动加料系统的结构设计 xxxxx xxxxxxxx6xxxxxxx 摘要 本文针对粉体在包装过程中出现的偏析和架桥等问题，根据其物理特性和加料工况要求，通过理论分析，计算和结构设计，在现有的设备中进行改进，设计出一种满足使用要求的加料系统。这种系统主要包括料仓及料斗组件和螺旋输送器，振动料斗的使用使偏析和架桥问题得到解决；螺旋输送器提高了加料精度。 关键词：粉体，加料，偏析，架桥 中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号1674-6708（2010）25-0112-02 0 引言 工程上将在常态下尺寸比较小，以粉体形式存在的固态颗粒统称为粉体物料，简称粉体。粉体由于颗粒很小、形状很不规则、堆密度和紧实密度差异比较大，造成其内摩擦系数较大、锥角和吸附力较小，使加料过程变得相对困难[1]。偏析和架桥是粉体处理过程中通常都会遇到的两个问题，是由于粉体流动不畅造成的。粉体粒度分布不均匀致使流动时出现偏析，从而导致粒度大的粒子分散于边缘并浮于表层。自由卸料时，小粒子顺利排出而大粒子之间由于相互支撑，形成球表面一一架桥。粉体阻塞料斗排出口，导致物料无法正常排出，使粉体的运输和包装产生很大的困难[2]。本设计以聚丙烯酰胺为例。聚丙烯酰胺简称PAM，广泛用于水处理及电力、采矿、选煤、石棉制品、石油化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保等领域。 1 总体方案设计
2014/2015 学年第二学期期末考试试题答案及评分标准 （A卷） 粉体工程 使用班级： 12030241、12030242 一、名词解释（共18分每小题2分） 1、球当量径与： 颗粒同体积的球的直径称为等体积球当量径；与颗粒等表面积的球的直径称为等表面积球当量径：与颗粒具有相同表面积与体积之比，即具有等体积比表面积的球的直径称为等比表面积球当量径。 2、填充率ψ： 空隙体积占粉体填充体积的比率。 3、粒度： 粒度是表示颗粒尺寸大小的几何参数，是颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。 4、分离效率： 分离后获得某种颗粒成分的质量与分离前粉体中所含该成分的质量之比。 5、最频粒径： 最频粒径以 Dmo表示。在频率颁分布坐标图上，纵坐标最大值所对应的粒径，便是最频粒径，即在颗粒群中个数或质量出现概率最大的颗粒粒径。 6、标准偏差： 标准偏差以σ表示，几何标准偏差以σg 表示。它是最常采用的表示粒度频率分布离散程度的参数，其值越小，说明分布越集中。 7、混合： 粉体的混合，是指两种或两种以上组分，按不同的目的，用选定的混合机均匀地混合在一起，其过程称为混合，产品称为混合物。 8、滤饼过滤： 悬浊液的浓度相当高，在过滤介质表面上形成的滤饼中，如有1％以上的固体颗粒，约占3％-20％的体积起过滤介质作用者称为滤饼过滤。 9、机械力化学反应： 机械力与光、电、磁、热、辐射等形式的能量一样，也可引起物质化学性质的变化，这种由机械力诱发的物质的化学反应称为机械力化学反应。 二、简答题（共57分） 1、简述颗粒层填充结构的影响因素。（5分） 答案要点： 影响颗粒层填充结构的主要因素有壁效应、局部填充结构、物料的含水量、颗粒形状、粒度大小等。（1个因素1分） 2、简述防止结拱的措施。（6分）
粉体材料科学与工程专业培养计划 一、培养目标： 本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，并具有较好的社会科学基础和一定的人文、艺术基础，具有创新精神和实践能力，获得工程师基本训练的高级工程技术专门人才。毕业生具备粉体材料工程领域的基础知识，系统掌握粉体材料科学与工程的基本理论、基本的实验技能和科学创新的研究方法的高级应用型人才。 二、培养规格与要求： 本专业人才应具有以下知识、能力和素质： 1、知识结构要求 工具性知识：外语、计算机及信息技术应用等方面的知识。 人文社会科学知识：哲学、思想道德、政治学、法学、心理学等方面的知识。 自然科学知识：数学、物理学、化学等方面的知识。 工程技术知识：工程图学、机械基础、电工电子学等方面的知识。 经济管理知识：经济学、管理学等方面的知识。 专业知识：了解粉体材料科学与工程领域的一般原理和专业知识；掌握粉体材料合成制备、加工、结构与性能测定及应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能；熟悉国家关于粉体材料科学与工程研究、开发及相关的产业政策、国内外知识产权等方面的法律法规；了解粉体材料科学与工程专业的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及粉体材料科学与工程产业的发展状况；具有研究、改进粉体材料性能、开发、设计新材料的初步能力。 2、能力结构要求 获取知识的能力：具有良好的自学能力、表达能力、社交能力、计算机及信息技术应用能力。 应用知识能力：具有综合应用知识解决问题能力、综合实验能力、工程实践能力。 创新能力：具有创造性思维能力、创新实验能力、科技开发能力。 3、素质结构要求 思想道德素质：热爱祖国，拥护中国共产党的领导，树立科学的世界观、人生观和价值观；具有责任心和社会责任感；具有法律意识，自觉遵纪守法；热爱本专业、注重职业道德修养；具有诚信意识和团队精神。 文化素质：具有一定的文学艺术修养、人际沟通修养和现代意识。 专业素质：掌握科学思维方法和科学研究方法；具备求实创新意识和严谨的科学素养；具有一定的工程意识和效益意识。 身心素质：具有较好的身体素质和心理素质。 三、主干学科：材料科学与工程，化学工程与技术 四、核心课程： 马克思主义基本原理、高等数学、大学物理、物理实验、大学计算机基础、大学英语、工程图学、电工与电子技术、无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、纳米材料科学导论，材料科学基础、材料物理性能、材料研究与测试方法、粉体工程、材料合成与加工工程及热工过程及设备。 五、主要实践性教学环节： 基础实验、专业实验，机械制造（金工）实习、电工电子工艺实习、计算机上机、课程实习、创新设计、认识实习、生产实习、毕业实习、科技方法训练（工程设计训练）、毕业设计（毕业论文）等集中实践周共44周。 六、主要指标： 课内（普通教育和专业教育）总学时2496（其中实验232学时、上机120学时、听力64学时），集中实践环节共44周；普通教育和专业教育总计200学分，综合教育40学分。 七、学制：四年 八、授予学位：工学学士
粉体工程习题 一．选择题（以下各小题均有4或３个备选答案，请圈出唯一正确的答案） 1．RRB 粒度分布方程中的n 是 。 A 、功指数 B 、旋涡指数 C 、均匀性指数 D 、时间指数 2．粒度分析中常采用RR 坐标来绘制粒度分布曲线。该坐标的横坐标为颗粒尺寸，它是以 来 分度的。 A 、算术坐标 B 、单对数坐标 C 、重对数坐标 D 、粒度倒数的重对数坐标 3．粉磨产品的颗粒分布有一定的规律性,可用RRB 公式表示R=100exp[-(P D /e D )n ]其中e D 为： 。 A.均匀系数 B.特征粒径 C.平均粒径 4．硅酸盐工厂常用的200目孔筛是指在 上有200个筛孔。 A 、一厘料长度 B 、一平方厘料面积 C 、一英寸长度 D 、一平方英寸面积 5．某一粉体的粒度分布符合正态分布、利用正态概率纸绘其正态曲线，标准偏差σ= 。 A 、D 50 B 、D 84。1 —D 50 C 、 D 84。1—D 15。9 7．破碎机常用粉碎比指标中有平均粉碎比i m 和公称粉碎比i n 两种,二者之间的关系为 。 A 、i m ＞i n B 、i m =i n C 、i m ＜i n D 、i m ≈i n 8．颚式破碎机的主轴转速提高一倍时，其生产能力和钳角分别 。 A 、增加和增加 B 、增加和降低 C 、增加和不变 D 、降低和不变 10． 粉碎理论中，雷廷格尔学说即表面积理论可用以下 的数学表达式表示。 A. E='R C (1/2x -1/1x ) B. E='R C (lg1/2x -lg1/1x ) C. E='R C (2x -1/2-1x -1/2) 11． 颚式破碎机的钳角一般取 。 A.18°～22° B.15°～18° C.22°～25° 12．颚式破碎机动颚与定颚间的夹角称为钳角，减小钳角可使破碎机的 。 A ． 生产能力降低，破碎比增加 B ．生产能力增加，破碎比增加 C ．生产能力增加，破碎比减小 13．衬板的类型很多，根据衬板的作用，阶梯衬板用于 较为适用。 A. 粗磨仓 B. 细磨仓 C. 粗、细磨仓． 14．部分分离效率为50%时所对应的粒度，叫做 。 A 、特征粒径 B 、中位径 C 、切割粒径 D 、临界粒径
合肥学院化学与材料工程系 粉体工程课程设计任务书
胶体磨结构 胶体磨的原理与结构 2. 1. 1工作原理 胶体磨又称分散磨，工作构件由一个固泄的磨体（泄子）和一个髙速旋转的磨体（转子）所组成，两磨体之间有一个可以调节的微小间隙。当物料通过这个间隙时，由于转子的高速旋转（英线速度一般为13?40m/s阿），使附着于转子面上的物料速度最大，而附着于立子而上的物料速度为零。这样产生了急剧的速度梯度，从而使物料受到强烈的剪切、摩擦和湍动，而产生了超微粉碎作用⑶。 由此可知，左转子间的高速相对运动是使胶体磨工作获得物料微细度的主要保证。只有提高转子的线速度，才能达到衣好的加工效果。但高速度运转必然会产生大量的热量，并要求各零件的制造精度相互配合都必须相当立精密，而且还要进行冷却。 2. 1. 2结构组成 如图1所示，胶体磨苴主要构造由磨头部件、底座传动部件、专用电机三部分组成。其中磨头部分的动磨盘与静磨盘是本机的关健部分，所以，根据被处理的物料性质不同选型必须有所区别。但材质均由不锈钢制成。连体式（又称立式）电机根据型号不同需要作特殊设计，在电机凸缘端加装挡水盘，以防渗漏。 2. 1. 3结构特点 相对于压力式均质机，胶体磨首先是一种离心式设备，它的优点是结构简单，设备保养维护方便，适用于较髙粘度物料以及较大颗粒的物料。 ①可在极短时间内实现对悬浮液中的固形物进行超微粉碎，即微粒化，同时兼有混合、搅拌、分散和乳化的作用，成品粒径可达lpm： ②效率和产虽高，大约是球磨机和馄磨机效率的2倍以上； ③可通过调节两磨体间隙，最小可达到lpm—下，达到控制成品粒径的目的： ④结构简单，操作方便，占地而积小。由于世磨盘和转磨盘之间间隙极微小，因此加工精度较高。 它的主要缺点也是由并结构引起的。首先，由于作离心运动，其流量是不恒泄的，对应于不同粘性的物料其流量变化很大。举例来说，同样的设备，在处理粘稠的漆类物料和稀薄的乳类流体时，流量可相差10倍以上；苴次，由于转泄子和物料间高速摩擦，故容易产生较大的热量，使被处理物料变性：第三，表而较易磨损，而磨损后，细化效果会显著下降：此外，国内小型胶体磨往往因功率不足、密封性能差而产生不能长时间连续工作。
学院概况 西安建筑科技大学材料与矿资学院，其前身可追溯到1956年在建筑工艺系开设的“混凝土及建筑制品工艺”专业。学院师资力量雄厚，目前共有教职工147人，其中中国工程院院士1人，教授及教授级高级工程师16人，副教授及高级工程师34人，设有陕西省“三秦学者”岗位,此外还聘有一大批国内外材料学科的专家学者为学院兼职教授。 学院目前拥有材料科学与工程、矿业工程和安全科学与工程三个一级学科，拥有材料科学与工程一级学科博士点，材料物理与化学、材料学、建筑材料、资源循环科学与工程4个二级博士点，硕士学位授予权覆盖学院全部专业。学院设有材料科学与工程博士后科研流动站。 学院下设粉体工程研究所、高温陶瓷研究所、建筑工程材料研究所、材料科学研究所、劳动安全卫生研究所和矿物资源工程研究所6个具有教学、科研和技术服务等职能的实体研究所。拥有国家干法水泥回转窑预热预分解技术研究推广中心、教育部生态水泥工程中心、国家与地方联合生态建筑材料工程技术中心、陕西省（13115）生态水泥、混凝土工程技术研究中心、陕西省新型干法水泥工程研究中心、陕西省水泥新技术推广中心、国家建材设计甲级资质、矿山设计乙级资质和陕西省建筑工程材料质量检测中心。莱钢集团、陕西尧柏集团、陕西声威集团、河南海格尔集团、济南新峨嵋、北京新奥混凝土集团有限公司等企业在我院设立了工程技术研究中心。 近年来，学院在科学研究方面取得了丰硕的成果，形成了新型干法水泥工艺理论与技术、粉体工程、新型超细粉磨技术、工业废弃物资源化、高强与高性能混凝土、陶瓷基复合材料制备技术和新型功能耐火材料研制等研究方向。发表高水平学术论文960余篇，其中三大检索收录330篇，出版专著7部，教材35部。先后获得国家科技进步二等奖1项、国家发明四等奖1项、省部级奖20余项，获国家发明专利180项，年均科研经费3000万元。与德国亚琛工业大学、澳大利亚新南威尔士大学、挪威科技大学等国外知名大学建立了友好合作关系。 学院以独特的地理条件、行业渊源，立足西部，面向全国，为国家培养了一大批新型水泥工艺及装备、耐火材料、工业废弃物资源化、高强与高性能混凝土方面的专门人才，解决了大量的工程技术关键问题，为国家经济建设和陕西地方